[发明专利]一种隧道掘进设备的多机通信方法及一主多从通信方法

说明书

本发明提供了一种隧道掘进设备的多机通信方法及一主多从通信方法，属于隧道施工技术领域。通过在隧道入口部署无线AP，在隧道内部署无线mesh节点，形成隧道内施工自组网，三臂凿岩台车、装药台车、清渣运输车和支护设备在隧道施工自组网内，通过多跳通信的方式，进行无线通信，便于施工设备的任务调度，完成钻爆法的施工工序，减少了线缆的使用数量，降低了施工成本，提高了施工效率。

技术领域

本发明提供了一种隧道掘进设备的多机通信方法及一主多从通信方法，属于隧道施工技术领域。

背景技术

近些年，随着我国隧道施工建设的高速发展，迫切需要提高隧道施工的智能化水平，而且国家对施工安全的要求越来越高，劳动力用工成本快速上升，因此隧道施工普遍采用钻爆法进行施工作业。钻爆法采用机械化配套施工技术不仅可以提高工效，而且越来越具有成本优势，非常具有推广价值。钻爆法隧道施工的主要施工机械设备为凿岩台车、装药台车、混凝土湿喷机械手、锚注一体台车、拱架作业台车等。

在进行钻爆法施工时，各施工设备之间有确定的施工工序，目前需要多个人员在现场进行沟通，在一台施工设备完工后，通知下一个工序的施工设备进场施工，效率较低，且长期需要多个人工干预。工作人员在隧道内的掌子面施工时，工况恶劣，影响人员安全，而且通信设备普遍采用线缆连接，在隧道内铺设通信线缆时使用的线缆较多，而且需要随着隧道掘进不断增加线缆长度，使得隧道掘进成本较高。由于隧道内环境复杂，在隧道内铺设的线缆容易破损，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道掘进设备的多机通信方法及一主多从通信方法，用于解决采用钻爆法挖掘隧道时施工成本高、效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种隧道掘进设备的多机通信方法，在隧道口设置无线AP，在隧道内间隔设置多个无线mesh节点，无线AP的一端通过有线连接网络，另一端与无线mesh节点无线通信连接，形成隧道施工自组网；

所述隧道掘进设备包括三臂凿岩台车、装药台车、清渣运输车和支护设备；

三臂凿岩台车在隧道内钻孔结束后，通过隧道施工自组网中就近的无线mesh节点采用多跳通信向装药台车发送装药指令；装药台车通过接入的无线mesh节点接收装药指令，并在隧道掌子面爆破完毕后，通过隧道施工自组网中就近的无线mesh节点采用多跳通信向清渣运输车发送清渣指令；清渣运输车通过接入的无线mesh节点接收清渣指令，并在渣土清理完毕后，通过隧道施工自组网中就近的无线mesh节点采用多跳通信向支护设备发送支护指令。

通过在隧道入口部署无线AP，在隧道内部署无线mesh节点，形成隧道内施工自组网，三臂凿岩台车、装药台车、清渣运输车和支护设备在隧道施工自组网内，通过多跳通信的方式，进行无线通信，便于施工设备的任务调度，完成钻爆法的施工工序，减少了线缆的使用数量，降低了施工成本，提高了施工效率。

进一步地，在上述方法中，所述无线AP的发射功率不低于30dBm，最大传输带宽不低于300Mbps，传输距离不低于5km。

采用大功率无线AP保证隧道施工自组网的信号强度，增强通信的可靠性。

进一步地，在上述方法中，所述无线mesh节点在隧道内间隔10m-50m进行设置。

间隔10m-50m设置无线mesh节点，既实现了隧道施工自组网在隧道内的全面覆盖，又保证了信号强度，使得信号传输的可靠性增强。

进一步地，在上述方法中，各隧道掘进设备之间基于无线通信协议802.11进行无线通信。

采用通用的无线通信协议802.11，可以与其他设备，如隧道外指挥系统、云端等连接，便于通信扩展。